Question

20．在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中
（1）以下說法正確的是AB
A．彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度
B．用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)
C．用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量
D．用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等
（2）若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，所用的每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力．實(shí)驗(yàn)時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度．
①有一個同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖2中，請作出F-L圖線：

②由此圖線可得出該彈簧的原長L₀=5.0 cm，勁度系數(shù)k=20 N/m．（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（3）若某同學(xué)把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長L₀，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把L-L₀作為彈簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下圖中的C

Answer 1

分析 在《探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中，彈簧的彈力與行變量的關(guān)系滿足F=kx，其中k由彈簧本身決定；實(shí)驗(yàn)中需要測量多組彈力的大小和彈簧的長度，根據(jù)要求設(shè)計(jì)出表格．作出F-L的關(guān)系圖線．當(dāng)彈簧彈力為零時，彈簧處于原長，結(jié)合圖線得出彈簧的原長，根據(jù)圖線的斜率求出勁度系數(shù)的大小．作好誤差分析；對于物理圖象問題，要首先弄清橫軸和縱軸代表的含義，在這里x代表的是彈簧的伸長量，即L-L₀，最后結(jié)合數(shù)學(xué)知識綜合判斷選取答案

解答 解：（1）A、彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度，否則彈簧會損壞，故A正確．
B、用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，要保證彈簧位于豎直位置，使鉤碼的重力等于彈簧的彈力，要待鉤碼平衡時再讀讀數(shù)．故B正確．
C、彈簧的長度不等于彈簧的伸長量．故C錯誤．
D、拉力與伸長量之比是勁度系數(shù)，由彈簧決定，同一彈簧的勁度系數(shù)是不變的，不同的彈簧的勁度系數(shù)不同，故D錯誤．
故選：AB
（2）解根據(jù)描出的點(diǎn)用直線將各點(diǎn)擬合即可得出對應(yīng)的圖象如圖所示；
彈簧處于原長時，彈力為零，故彈簧的原長L₀=5cm；
圖象的函數(shù)表達(dá)式為：F=k（L-L₀），故斜率表示勁度系數(shù)；
則有：k=$\frac{△F}{△x}$=$\frac{1.8-0}{0.14-0.05}$=20N/m，
（3）A、實(shí)驗(yàn)中用橫軸表示彈簧的伸長量x，縱軸表示彈簧的拉力F（即所掛重物的重力大小），由F=kx可知，圖象過原點(diǎn)，故A錯誤；
B、圖中當(dāng)x=0時，彈簧有彈力，故B錯誤；
C、當(dāng)豎直懸掛時，由于自身重力的影響彈簧會有一段伸長量，但此時所掛重物的重力為0N（即：F=0N），故C正確；
D、因?yàn)樵趶椈傻膹椥韵薅葍?nèi)，彈簧的伸長與其所受的拉力成正比，圖象應(yīng)為直線，故D錯誤．
故選：C
故答案為：（1）AB；（2）①如圖，②5.0，20；（3）C

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生設(shè)計(jì)的能力和作圖的能力，知道F-L圖線的斜率表示勁度系數(shù)．注意掌握分析誤差的形成原因，考查學(xué)生運(yùn)用圖象來處理數(shù)據(jù)的能力，關(guān)鍵是弄清坐標(biāo)軸代表的意義，并能綜合分析拉力F與伸長量△L的關(guān)系，需要注意彈簧的平放與豎直放對橫縱坐標(biāo)的影響